Что такое настоящий карбон?

Мало кто знает, но основной составляющей частью углепластика являются нити углерода. Эти нити предельно тонкие — 0.005-0.010 мм в диаметре, поэтому сломать их будет очень легко. Несмотря на это, порвать их практически невозможно. Такие нити и используются для изготовления тканей, плетение может иметь самый различный рисунок — в елочку, рогожку и прочие типы. Чтобы придать еще большую прочность для тканей используется технология укладки нитей углерода слоями. Все нити постоянно меняют направление, сами же слои закрепляются с помощью эпоксидных смол.

Такая технология используется для изготовления легких, но прочных деталей — обтекателей в Формуле 1, велосипедов, кокпитов, бамперов, мачт для виндсерфинга, а также для крышек капотов на спортивных автомобилях. Углеродные нити получают термической обработкой химических, а также природных органических волокон. Таким образом материалы волокна остаются в основном атомы углерода.

Такая температурная обработка состоит из нескольких этапов. Первый, основной этап представляет собой окисление исходного вискозного или полиакрилонитрильного волокна при температуре 250 °C в течение 24 часов. В результате этого окисления на воздухе и образуются лестничные структуры. Вторая стадия, которая следует после окисления, стадия карбонизации. Эта стадия представляет собой нагревание волокон в среде азота или аргона при очень высоких температурах — от 800 до 1500 °C. Результатом второй стадии происходит образование графитоподобных структур. Термическая обработка заканчивается графитизацией при еще больше температуре в 1600-3000 °C. Эта процедура происходит также в инертной среде. Таким образом количество углерода в волокнах доводится до 99%.